一种压电式智能汽车悬架振动能量回收装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及智能汽车领域，尤其涉及一种压电式智能汽车悬架振动能量回收装置。
【背景技术】
[0002]目前，现有智能汽车多为电动汽车，电池是其动力和电子电气设备的能量来源。智能汽车行驶过程中经过不平路面时会产生振动，如果能将这些振动能量加以回收并对电池充电，无疑会提高智能汽车的性能。现有汽车悬架振动能量回收发电技术主要有:液压馈能式发电、电磁感应式发电和压电式发电三种。专利CN201010108889.7、CN201110292445.8、CN201210140401.8 和 CN201210140411.1 为液压馈能式发电，通过把振动能量转化为液压能储存，再利用发电机发电，这种发电技术效率不高，发电损失较大。专利 CN201020159667.3、CN201210150249.1 和 CN201210558518.8 为电磁感应式发电，通过在悬架上设置磁场，利用悬架振动过程中切割磁感线运动发电，这种发电技术电压较小，能量密度不高，同时受尺寸影响较大。压电式发电技术能量密度大，发电效率高，同时也不受尺寸影响，因此相比前两种发电形式更具优势。专利CN201310100451.8虽然为压电式发电，但其是通过对筒式液压减震器改装实现的，破坏了原有的悬架结构，同时适用的形式较为单一。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的问题和缺陷，提出一种新型压电式智能汽车悬架振动能量回收装置。
[0004]本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:
一种压电式智能汽车悬架振动能量回收装置，包括:悬架弹簧上悬置、压电片、悬架弹簧和悬架弹簧下支撑。其中，悬架弹簧上悬置由上悬置连接盘和上悬置橡胶凸台组成，上悬置连接盘和上悬置橡胶凸台固结在一起，上悬置连接盘开有螺栓孔，整个悬架弹簧上悬置利用螺栓通过螺栓孔与车身连接。压电片由压电材料和绝缘材料构成，中间开孔，套装于上悬置橡胶凸台上。悬架弹簧下压于悬架弹簧下支撑上，同时利用上悬置橡胶凸台定位，并上压在压电片上。整个装置只是对弹簧悬架的上悬置加以改装，套装了压电片，没有对悬架结构造成破坏，同时通过设计不同规格的压电片及上悬置就可以适用于多种悬架结构。
[0005]当智能汽车在不平路面行驶时，悬架弹簧因轮胎振动(上跳和下跳)而压缩或伸展，从而带动压电片变形，压电片产生正压电效应并放电，之后通过整流电路和电容储能等过程即可对智能汽车的电池充电，从而实现了对振动能量的回收利用。
[0006]本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:
1.能量密度大，发电效率高；
2.不受尺寸和结构影响，适用多种悬架；
3.结构简单，使用方便、持久，免维护。
【附图说明】
[0007]图1为该压电式智能汽车悬架振动能量回收装置的结构示意图。
[0008]图中，1-上悬置连接盘，2-上悬置橡胶凸台，3-压电片，4-悬架弹簧，5-悬架弹簧下支撑。
【具体实施方式】
[0009]下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明:
如图1所示，本发明公开了一种新型压电式智能汽车悬架振动能量回收装置，包括:上悬置连接盘1、上悬置橡胶凸台2、压电片3、悬架弹簧4和悬架弹簧下支撑5。其中，上悬置连接盘1开有螺栓孔，可通过螺栓与车身连接。上悬置橡胶凸台2为纵截面倒梯形的弹性橡胶件，其固结在上悬置连接盘1上，上悬置连接盘1和上悬置橡胶凸台2共同组成悬架弹簧上悬置，用于支撑、定位悬架弹簧4，并连接悬架与车身。压电片3是由压电材料和绝缘材料共同组成的圆盘片体，其中间开孔，套装在上悬置橡胶凸台2的倒梯形凸台上，且与上悬置橡胶凸台2的底部平台留有间隙，以利于压电片3变形。悬架弹簧4上部顶压于压电片3上，使得压电片3有一定的预压初始变形，下部压于悬架弹簧下支撑5上，并通过上悬置橡胶凸台2的凸台和悬架弹簧下支撑5的凹槽定位安装。
[0010]当智能汽车在不平路面行驶时，轮胎随路面起伏而上跳和下跳产生振动，致使悬架弹簧4压缩或伸展，从而带动压电片3产生不同程度的变形，压电片3产生正压电效应并放电，之后通过整流电路和电容储能等过程即可对智能汽车的电池充电，从而实现了对振动能量的回收利用。
[0011]对于多数弹簧悬架结构，该技术方案只需设计不同规格的上悬置和压电片3，都能实现很好的适配，同时也不会对悬架结构造成破坏。该技术方案结构简单，不受尺寸和结构影响，能量密度大，发电效率高，使用方便、持久，免维护，具有广阔的发展前景。
【主权项】
1.一种新型压电式智能汽车悬架振动能量回收装置，其特征在于:包括上悬置连接盘(1)、上悬置橡胶凸台(2)、压电片(3)、悬架弹簧(4)和悬架弹簧下支撑(5)。2.根据权利要求1所述的一种新型压电式智能汽车悬架振动能量回收装置，其特征还在于:所述的上悬置连接盘(1)开有均布螺栓孔，可通过螺栓与车身连接；上悬置橡胶凸台(2)为纵截面倒梯形的弹性橡胶件，其固结在上悬置连接盘(1)上，上悬置连接盘(1)和上悬置橡胶凸台(2)共同组成悬架弹簧上悬置，用于支撑、定位悬架弹簧(4)，并连接悬架与车身；压电片(3)是由压电材料和绝缘材料共同组成的圆盘片体，其中间开孔，套装在上悬置橡胶凸台(2)的倒梯形凸台上，且与上悬置橡胶凸台(2)的底部平台留有间隙，以利于压电片(3 )变形；悬架弹簧(4 )上部顶压于压电片(3 )上，使得压电片(3 )有一定的预压初始变形，下部压于悬架弹簧下支撑(5 )上，并通过上悬置橡胶凸台(2 )的凸台和悬架弹簧下支撑(5)的凹槽定位安装。
【专利摘要】一种压电式智能汽车悬架振动能量回收装置，包括悬架弹簧上悬置、压电片、悬架弹簧和悬架弹簧下支撑。其中，悬架弹簧上悬置由上悬置连接盘和上悬置橡胶凸台组成，上悬置连接盘和上悬置橡胶凸台固结在一起，上悬置连接盘开有螺栓孔，整个悬架弹簧上悬置利用螺栓通过螺栓孔与车身连接。压电片由压电材料和绝缘材料构成，中间开孔，套装于上悬置橡胶凸台上。悬架弹簧下压于悬架弹簧下支撑上，同时利用上悬置橡胶凸台定位，并上压在压电片上。整个装置只是对弹簧悬架的上悬置加以改装，套装了压电片，没有对悬架结构造成破坏，同时通过设计不同规格的压电片及上悬置就可以适用于多种悬架结构。本发明具有能量密度大，发电效率高，不受尺寸和结构影响，结构简单，使用方便、持久，免维护的优点。
【IPC分类】H02N2/18, H02J7/32
【公开号】CN105375817
【申请号】CN201510897684
【发明人】王健, 张竹林, 杨君, 邱绪云
【申请人】山东交通学院
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年12月7日